Nguyên lý và tại sao nên dùng máy biến tần

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Nói một cách đơn giản, biến tần chính là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. Biến tần thường sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay rô-to (rotor). Biến tần có thể thay đổi tần số từ 1Hz đến 50Hz, thậm chí là 60Hz hoặc lên đến 400Hz đối với loại động cơ chạy tốc độ cao trong các máy CNC. Chính vì vậy nhờ có biến tần mà ta có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với chạy tần số 50Hz.

1 Nguyên lý điều khiển của máy biến tần

Inventer là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều AC từ tần số này sang tần số khác một cách linh hoạt. Nhìn hình trên chúng ta hiểu, đầu tiên điện xoay chiều một hay ba pha được cấp vào biến tần qua bộ lọc chỉnh lưu thành điện DC bởi một bộ mạch điện tử phức tạp. Điện áp một chiều này được biến đổi nghịch lưu thành điện áp xoay chiều ba pha đối xứng. Nhờ thế mà hệ số công suất cos phi của hệ biến tần không phụ thuộc vào tải và có giá trị rất cao 0.96. Các công đoạn này được biểu thị đơn giản bởi hình bên dưới, xong thực thế nó gồm rất nhiều các phần tử điện IGBT ( transistor lưỡng cực cổng cách ly ). Ngày nay với sự phát triển của vi mạch điện tử, và công nghệ bán dẫn làm cho việc chỉnh lưu và nghịch lưu êm ái và mượt mà hơn, tần số chuyển mạch xung cao hơn nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ. Hệ thống điện áp xoay chiều ở đầu ra cung cấp cho động cơ có thể thay đổi linh hoạt các giá trị biên độ và tần số trong dải cho phép tùy theo từng bộ điều khiển.

Xem thêm thông tin về máy biến tần

2 Tại sao cần biến tần để điều khiển động cơ

Thực tế là, trong các nhà máy, phân xưởng sử dụng rất nhiều động cơ, máy bơm, và quạt phục vụ trong quá trình sản xuất của công ty. Và các tải này cần phải thay đổi tốc độ liên tục để đảm bảo phù hợp với tiến độ công việc Trong qua trình sản xuất sản phẩm, lưu lượng của các thiết bị này luôn cần thay đổi để phù hợp với tình hình sản xuất của doanh nghiệp. Đối với động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha công suất lớn, việc điều khiển cực kỳ phức tạp nếu không có sự hỗ trợ của Inventer. Qua phép biến đổi, ta biết rằng tốc độ của động cơ thay đổi bằng việc chúng ta điều chỉnh tần số điện. Những năm trước đây việc điểu chỉnh tần số điện công nghiệp với tải công suất lớn cực kỳ khó khăn, chúng ta chỉ có cách là thay đổi tỷ số truyền, hay dùng van tiết lưu, hoặc đóng cắt on -off. Việc điều chỉnh trên tuy có đem lại hiệu quả về mặt kỹ thuật nhưng thực tế vẫn không giảm được lượng điện năng tiêu thụ, lượng tiêu hao lãng phí rất lớn.

Xem chi tiết tại https://songnguyen.vn